(57)【要約】【課題】開孔部が高アスペクト比、且つ高精細なエッチング断面形状を有する金属エッチング部品の製造方法及び金属エッチング部品を提供する。【解決手段】１）金属板表面に開口パターン部を有する耐食性金属膜を設ける工程と、２）第１エッチングを行い、第１開孔部を形成する工程と、３）ポジ型電着フォトレジストを塗布し、全面露光後の現像で第１開孔部内に、開口パターン部を有するレジスト膜を設ける工程と、４）第２エッチングを行い、第２開孔部を形成する工程と、５）レジスト膜を剥膜する工程を具備すること。【選択図】図１
2005336552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数回のエッチングにより形成された貫通開孔部を有する金属エッチング製品の製造方法において、
１）金属板表面に開口パターン部を有する耐食性金属膜を設ける工程と、
２）開口パターン部に露出した金属板表面に第１エッチングを行い、第１開孔部を形成する工程と、
３）金属板上の全面にポジ型電着フォトレジストを塗布し、上記開口パターン部を有する耐食性金属膜をフォトマスクとして、平行光による全面露光後の現像により、第１開孔部内に、上記開口パターン部に対応した開口パターン部を有するレジスト膜を設ける工程と、
４）該開口パターン部を有するレジスト膜の開口パターン部に露出した金属板（第１開孔部底部）に第２エッチングを行い、第２開孔部を形成する工程と、
５）開口パターン部を有するレジスト膜を剥膜する工程、
を少なくとも具備すること特徴とする金属エッチング製品の製造方法。
【請求項２】
複数回のエッチングにより形成された貫通開孔部を有する金属エッチング製品の製造方法において、
１）金属板表面に開口パターン部を有する耐食性金属膜を設ける工程と、
２）開口パターン部に露出した金属板表面に第１エッチングを行い、第１開孔部を形成する工程と、
３）金属板上の全面にポジ型電着フォトレジストを塗布し、上記開口パターン部を有する耐食性金属膜をフォトマスクとして、平行光による全面露光後の現像により、第１開孔部内に、上記開口パターン部に対応した開口パターン部を有するレジスト膜を設ける工程と、
４）該開口パターン部を有するレジスト膜の開口パターン部に露出した金属板（第１開孔部底部）に第２エッチングを行い、第２開孔部を形成する工程と、
５）金属板上の全面にポジ型電着フォトレジストを塗布し、上記開口パターン部を有する耐食性金属膜をフォトマスクとして、平行光による全面露光後の現像により、第ｉ開孔部内に、上記開口パターン部に対応した開口パターン部を有するレジスト膜を設ける工程（ｉ≧２）、及び
６）該開口パターン部を有するレジスト膜の開口パターン部に露出した金属板（第ｉ開孔部底部）に第（ｉ＋１）エッチングを行い、第（ｉ＋１）開孔部を形成する工程（ｉ≧２）を少なくとも１回繰り返す工程と、
７）開口パターン部を有するレジスト膜を剥膜する工程、
を少なくとも具備すること特徴とする金属エッチング製品の製造方法。
【請求項３】
複数回のエッチングにより形成された貫通開孔部を有する金属エッチング製品の製造方法において、
１）金属板表面に開口パターン部を有する耐食性金属膜を設ける工程と、
２）開口パターン部に露出した金属板表面に第１エッチングを行い、第１開孔部を形成する工程と、
３）金属板上の全面にネガ型電着フォトレジストを塗布し、上記開口パターン部を有する耐食性金属膜をフォトマスクとして、平行光による全面露光後の現像により、第１開孔部内に、上記開口パターン部に対応したパターン部を有するレジスト膜を設ける工程と、
４）第１開孔部内壁の全面を耐食性金属膜で覆い、該パターン部を有するレジスト膜を除去し、上記開口パターン部に対応した開口パターン部を有する耐食性金属膜を形成する工程と、
５）該開口パターン部を有す耐食食性金属膜の開口パターン部に露出した金属板（第１開孔部底部）に第２エッチングを行い、第２開孔部を形成する工程、
を少なくとも具備すること特徴とする金属エッチング製品の製造方法。
【請求項４】
複数回のエッチングにより形成された貫通開孔部を有する金属エッチング製品の製造方法において、
１）金属板表面に開口パターン部を有する耐食性金属膜を設ける工程と、
２）開口パターン部に露出した金属板表面に第１エッチングを行い、第１開孔部を形成する工程と、
３）金属板上の全面にネガ型電着フォトレジストを塗布し、上記開口パターン部を有する耐食性金属膜をフォトマスクとして、平行光による全面露光後の現像により、第１開孔部内に、上記開口パターン部に対応したパターン部を有するレジスト膜を設ける工程と、
４）第１開孔部内壁の全面を耐食性金属膜で覆い、該パターン部を有するレジスト膜を除去し、上記開口パターン部に対応した開口パターン部を有する耐食性金属膜を形成する工程と、
５）該開口パターン部を有す耐食食性金属膜の開口パターン部に露出した金属板（第１開孔部底部）に第２エッチングを行い、第２開孔部を形成する工程と、
６）金属板上の全面にネガ型電着フォトレジストを塗布し、上記開口パターン部を有する耐食性金属膜をフォトマスクとして、平行光による全面露光後の現像により、第ｉ開孔部内に、上記開口パターン部に対応したパターン部を有するレジスト膜を設ける工程（ｉ≧２）、及び
７）第ｉ開孔部内壁の全面を耐食性金属膜で覆い、該パターン部を有するレジスト膜を除去し、上記開口パターン部に対応した開口パターン部を有する耐食性金属膜を形成する工程（ｉ≧２）、並びに
８）該開口パターン部を有す耐食食性金属膜の開口パターン部に露出した金属板（第ｉ開孔部底部）に第（ｉ＋１）エッチングを行い、第（ｉ＋１）開孔部を形成する工程（ｉ≧２）を少なくとも１回繰り返す工程、
を少なくとも具備すること特徴とする金属エッチング製品の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属エッチング製品の製造方法を用いて製造したこと特徴とする金属エッチング製品。
【請求項６】
前記金属エッチング製品の開孔部のエッチングファクターが２．６以上であること特徴とする請求項５に記載の金属エッチング製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平滑面を有する金属材料にフォトエッチング法を用いてパターン形成した金属エッチング製品の製造方法及び金属エッチング製品に関するものであり、特に、エッチング部分が高アスペクト比であることを特徴とする金属エッチング製品の製造方法及び金属エッチング製品、具体的には、高密度プリント配線基板の金属配線、シヤドウマスク、リードフレーム、ＦＥＤアノードグリッド、多孔板といった高精細な金属エッチング製品の製造方法及び金属エッチング製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来ウエットエッチング法を用いて金属エッチング部品を形成する場合、鉄系や銅系の金属材料にアルカリ可溶なフォトレジスト膜を所望するパターンに形成し、酸性の塩化第二鉄エッチング液や塩化第二銅エッチング液を用いてフォトレジストから露出した金属部分をエッチングしている。このようなウエットエッチングでは、フォトレジストの開口部からフォトレジスト直下まで等方的にエッチングが進行するので、フォトレジスト直下のサイドエッチングが問題となる。サイドエッチングとは、フォトレジスト膜面下へも等方的にエッチングが入ることをいい、金属エッチング製品のエッチング部分を高アスペクト比にするには、隣り合うパターンとのピッチを狭くできないといった問題が発生する。
【０００３】
この問題を解決すべく、例えば、特開平１−１８８７００号公報には、エッチング液でハーフエッチングした部分の側面を絶縁性の保護膜で保護したのち、再度電解エッチングにより、被エッチング層の不要部分を除去して高密度パターンを形成する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、例えば、特公昭５８−１５５３７号公報には、一次エッチングで形成したレジスト庇をフォトマスクとして使用し、一次エッチング面に再度コーティングしたポジ型フォトレジストを露光、現像して、一次エッチングによる側壁へレジストパターンを形成し、二次エッチングにより被エッチング層の不要部分を除去して高密度パターンを形成する技術が開示されている（特許文献２参照）。
【０００５】
また、例えば、特公昭６２−３７７１３号公報には、一次エッチングで形成したハーフエッチング面に低分子溶剤系の接着液を充満させたのち乾燥することにより、軟化したレジスト庇をハーフエッチング面に接着させ、二次エッチングにより被エッチング層の不要部分を除去して高密度パターンを形成する技術が開示されている（特許文献３参照）。
【０００６】
更に、特開平４−９９１８５号公報には、一次エッチングで形成したハーフエッチング面を電着レジストにて被覆し、フォトマスクを位置合せして露光・現像することによりレジストパターンを形成し、二次エッチングにより被エッチング層の不要部分を除去して高密度パターンを形成する技術が開示されている（特許文献４参照）。
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載の技術では、一旦ハーフエッチングした部分（開孔部）の全面に絶縁性の保護膜を形成し、その後ハーフエッチングをした開孔部底の絶縁性の保護膜を酸性液のスプレーで溶解させる。このため、酸性液のスプレーの流れが金属板の面内でバラツキが出てしまうと、ハーフエッチング内の保護膜の寸法バラツキが生じやすく、特に隣り合うパターンとのピッチが狭い高精細なパターンの場合に致命的な問題となる。
【０００８】
また、高精細なパターンでは、サイドエッチング量が少なく一次フォトレジストの庇が
微小であるため、絶縁性の保護膜がすべて取れてしまう問題がある。また、ハーフエッチングが深くてハーフエッチング量の多いパターンでは、絶縁性の保護膜の開孔部底だけを除去することはできないので、二次エッチングで全体的にエッチングが進行するといった問題がある。
【０００９】
また、特許文献２記載の技術では、一次エッチングで形成したフォトレジスト庇が一部でもカケや垂れが生じてしまうと、その変形が二次エッチング用のレジストパターンの形状に転写してしまいシャープな形状が得られず、微細なパターン形成に不向きであり、特に隣合うパターンとのピッチが狭い高精細なパターンの場合に致命的な問題となる。
また、高精細なパターンやハーフエッチングが深くてハーフエッチング量の多いパターンでは、一次エッチングで形成されたハーフエッチングに均一に二次エッチング用のフォトレジストをコーティングすることが困難で対応できない。
【００１０】
また、特許文献３記載の技術では、接着液で溶解した一次エッチングのレジストのレジスト成分が、ハーフエッチング底部にまばらに残留し、二次エッチングが均一に入らなくなる問題と、レジストを接着液で膨潤させ、乾燥する工程でシャープな形状を再現できない問題が発生する。
これらの問題は、面内でのエッチング寸法にバラツキを生じさせる致命的な問題である。また、高精細のパターンでは一次エッチングのレジストの庇が微小であるため、接着剤がすべて蒸発するだけで効果がない。高アスペクト比を得ようとしても庇の部分しかサイドエッチングが止められないので、ハーフエッチングが深くてエッチング量の多いパターンには対応できない。
【００１１】
更に、特許文献４記載の技術では、ポジ型電着フォトレジストを露光する際のマスクの位置合せをするため、マスクの位置決めの基準となる位置合せマークを予め基板に形成しておく必要がある。かつ、ポジ型電着フォトレジストの塗布後でも位置合せマークが認識可能な状態にしておく必要があり、工程が複雑となる問題がある。
【００１２】
更に、マスクの位置ズレが発生した場合、一次エッチングによる開孔部の底部が曲面になっているため、電着レジストの開口部が底部と側壁にかかるように開口し、その結果、二次エッチングが開口部に対して垂直ではなく斜めに傾いた方向に進行し、実際にマスクの位置ズレ量よりも大きな歪みが生じて、開孔形状、特に断面形状がいびつになる不良の原因となる（図７参照）。そのため、マスクの位置合せには、より高い精度が必要となってしまう。
【特許文献１】特開平１−１８８７００号公報
【特許文献２】特公昭５８−１５５３７号公報
【特許文献３】特公昭６２−３７７１３号公報
【特許文献４】特開平４−９９１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記従来の技術では不可能であった開孔部が高アスペクト比、且つ高精細なエッチング断面形状を有する金属エッチング部品の製造方法及び金属エッチング部品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、複数回のエッチングにより形成された貫通開孔部を有する金属エッチング製品の製造方法において、
１）金属板表面に開口パターン部を有する耐食性金属膜を設ける工程と、
２）開口パターン部に露出した金属板表面に第１エッチングを行い、第１開孔部を形成する工程と、
３）金属板上の全面にポジ型電着フォトレジストを塗布し、上記開口パターン部を有する耐食性金属膜をフォトマスクとして、平行光による全面露光後の現像により、第１開孔部内に、上記開口パターン部に対応した開口パターン部を有するレジスト膜を設ける工程と、
４）該開口パターン部を有するレジスト膜の開口パターン部に露出した金属板（第１開孔部底部）に第２エッチングを行い、第２開孔部を形成する工程と、
５）開口パターン部を有するレジスト膜を剥膜する工程、
を少なくとも具備すること特徴とする金属エッチング製品の製造方法である。
【００１５】
また、本発明は、複数回のエッチングにより形成された貫通開孔部を有する金属エッチング製品の製造方法において、
１）金属板表面に開口パターン部を有する耐食性金属膜を設ける工程と、
２）開口パターン部に露出した金属板表面に第１エッチングを行い、第１開孔部を形成する工程と、
３）金属板上の全面にポジ型電着フォトレジストを塗布し、上記開口パターン部を有する耐食性金属膜をフォトマスクとして、平行光による全面露光後の現像により、第１開孔部内に、上記開口パターン部に対応した開口パターン部を有するレジスト膜を設ける工程と、
４）該開口パターン部を有するレジスト膜の開口パターン部に露出した金属板（第１開孔部底部）に第２エッチングを行い、第２開孔部を形成する工程と、
５）金属板上の全面にポジ型電着フォトレジストを塗布し、上記開口パターン部を有する耐食性金属膜をフォトマスクとして、平行光による全面露光後の現像により、第ｉ開孔部内に、上記開口パターン部に対応した開口パターン部を有するレジスト膜を設ける工程（ｉ≧２）、及び
６）該開口パターン部を有するレジスト膜の開口パターン部に露出した金属板（第ｉ開孔部底部）に第（ｉ＋１）エッチングを行い、第（ｉ＋１）開孔部を形成する工程（ｉ≧２）を少なくとも１回繰り返す工程と、
７）開口パターン部を有するレジスト膜を剥膜する工程、
を少なくとも具備すること特徴とする金属エッチング製品の製造方法である。
【００１６】
また、本発明は、複数回のエッチングにより形成された貫通開孔部を有する金属エッチング製品の製造方法において、
１）金属板表面に開口パターン部を有する耐食性金属膜を設ける工程と、
２）開口パターン部に露出した金属板表面に第１エッチングを行い、第１開孔部を形成する工程と、
３）金属板上の全面にネガ型電着フォトレジストを塗布し、上記開口パターン部を有する耐食性金属膜をフォトマスクとして、平行光による全面露光後の現像により、第１開孔部内に、上記開口パターン部に対応したパターン部を有するレジスト膜を設ける工程と、
４）第１開孔部内壁の全面を耐食性金属膜で覆い、該パターン部を有するレジスト膜を除去し、上記開口パターン部に対応した開口パターン部を有する耐食性金属膜を形成する工程と、
５）該開口パターン部を有す耐食食性金属膜の開口パターン部に露出した金属板（第１開孔部底部）に第２エッチングを行い、第２開孔部を形成する工程、
を少なくとも具備すること特徴とする金属エッチング製品の製造方法である。
【００１７】
また、本発明は、複数回のエッチングにより形成された貫通開孔部を有する金属エッチング製品の製造方法において、
１）金属板表面に開口パターン部を有する耐食性金属膜を設ける工程と、
２）開口パターン部に露出した金属板表面に第１エッチングを行い、第１開孔部を形成する工程と、
３）金属板上の全面にネガ型電着フォトレジストを塗布し、上記開口パターン部を有する耐食性金属膜をフォトマスクとして、平行光による全面露光後の現像により、第１開孔部内に、上記開口パターン部に対応したパターン部を有するレジスト膜を設ける工程と、
４）第１開孔部内壁の全面を耐食性金属膜で覆い、該パターン部を有するレジスト膜を除去し、上記開口パターン部に対応した開口パターン部を有する耐食性金属膜を形成する工程と、
５）該開口パターン部を有す耐食食性金属膜の開口パターン部に露出した金属板（第１開孔部底部）に第２エッチングを行い、第２開孔部を形成する工程と、
６）金属板上の全面にネガ型電着フォトレジストを塗布し、上記開口パターン部を有する耐食性金属膜をフォトマスクとして、平行光による全面露光後の現像により、第ｉ開孔部内に、上記開口パターン部に対応したパターン部を有するレジスト膜を設ける工程（ｉ≧２）、及び
７）第ｉ開孔部内壁の全面を耐食性金属膜で覆い、該パターン部を有するレジスト膜を除去し、上記開口パターン部に対応した開口パターン部を有する耐食性金属膜を形成する工程（ｉ≧２）、並びに
８）該開口パターン部を有す耐食食性金属膜の開口パターン部に露出した金属板（第ｉ開孔部底部）に第（ｉ＋１）エッチングを行い、第（ｉ＋１）開孔部を形成する工程（ｉ≧２）を少なくとも１回繰り返す工程、
を少なくとも具備すること特徴とする金属エッチング製品の製造方法である。
【００１８】
また、本発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属エッチング製品の製造方法を用いて製造したこと特徴とする金属エッチング製品である。
【００１９】
また、本発明は、上記発明による金属エッチング製品において、前記金属エッチング製品の開孔部のエッチングファクターが２．６以上であること特徴とする金属エッチング製品である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係わる金属エッチング製品の製造方法及び金属エッチング製品によれば、開孔部側壁へのサイドエッチングを防ぎつつ、底部のみに深度方向へエッチングすることができるので、高アスペクト比かつ高精細なエッチング断面形状の形成が可能となる。また、繰り返して開孔部を形成する多段エッチングによって、板厚の厚い金属材料への深いエッチングが可能となった。更に、第２エッチング以降では、電着レジストの露光に位置合せを必要とするフォトマスクを使用しないため、より微細な開孔も加工可能となった。
【００２１】
例えば、フォトレジスト開口径１０μｍ以上のフォトレジストパターンにおいては、第１エッチングだけでは、フォトレジスト直下の金属板表面付近でサイドエッチングが進行するため、エッチングファクターは最大でも２．６程度であった。
しかしながら、本発明に係わる金属エッチング製品の製造方法及び金属エッチング製品によれば、フォトレジスト開口径２６０μｍパターンで、耐食性金属膜を用いた第２エッチングによってエッチングファクター６．９を確認できた。
なお、従来、片側エッチングの場合、エッチング開孔径は板厚の約２００％が限界であるが、本発明によれば０．０１〜５ｍｍの板厚において板厚の４０〜１６０％で開孔できる。また両面エッチングの場合、エッチング開孔径は板厚の約１００％が限界であるが、本発明によれば０．０５〜１０ｍｍの板厚において板厚の２０〜８０％で開孔できる。
【００２２】
また、従来の二段エッチングでは、レジストの解像限界を１０μｍとすると、露光装置の一般的な位置合せ精度が±１０μｍであるため、電着レジストの開口部を第１エッチングによる開孔部の底部に合せるためには、位置合せ精度から更に片側１０μｍ以上（開孔部側壁に塗布された電着レジストの膜厚によって更に大きくなる）の余裕を持った開口が必要であるため、開口幅の加工限界は５０μｍとなり、更に多段エッチングを施す場合には、位置ズレ量の累積の影響があるため開口幅も更に広げる必要があり、実際には８０〜１００μｍ程度のパターンの加工が限界となるが、本発明では、位置合せが不要であるため、レジストの解像限界にサイドエッチング幅を加えて約２０〜３０μｍ程度のパターンの加工にも対応可能となり、多段エッチングの段数が増えても加工限界にはさほど影響は無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明による金属エッチング製品の製造方法の実施の形態について説明する。本発明における金属板とは、例えば、Ｆｅ系合金５０アロイや４７アロイなどのエッチング加工可能な金属板である。厚さは特に限定されるものではないが、１ｍｍを越える厚い板も用いることができる。
【００２４】
金属板表面に所望の開口パターン部を有する耐食性金属膜を形成する工程は、金属板表面を耐食性金属膜で覆った後、フォトレジストを用いて開口パターン部をエッチングで除去する、サブトラクティブ方法による工程、
あるいは、フォトレジストで金属板表面を完全に覆い、開口パターン部の形状を有するフォトマスクを介して露光・現像してレジストにて開口パターン部を設け、露出している金属板表面を耐食性金属膜で覆った後、開口パターン部のレジストを除去する、セミアディティブ方法による工程、
あるいは、フォトレジストで金属板表面に開口パターン部を設け、金属板表面を化学めっきにて耐食性金属膜で覆った後、開口パターン部のレジストと一緒にレジスト上の耐食性金属膜のみを除去する、リフトオフ方法による工程が考えられる。
このとき、耐食性金属膜の膜厚は、後述するエッチングにて膜折れしない程度の強度を必要とし、５μｍ以上が望ましいため、セミアディティブ方法による工程が特に好ましい。
【００２５】
セミアディティブ方法にて、平滑な金属板表面に開口パターン部を有する耐食性金属膜をパターン形成する場合、先ず、所望する開口パターン部の形状を有するパターンが形成されたフォトマスクを用い、厚み５〜１０μｍ程度の開口パターン状のレジスト層を形成する。
フォトレジストには、ナフトキノンアジド系やノボラック樹脂系のポジ型フォトレジストや重クロム酸系やポリケイ皮酸ビニル系や環化ゴムアジド系などのネガ型フォトレジストを用いることができる。
【００２６】
液状フォトレジストのコーティングには、スピンコーター、ロールコーター、ディップコーターなど通常使用されるフォトレジストコート方法を用いる。ドライフイルムレジストを用いる場合にはラミネーターを用いる。また、印刷レジストをパターン印刷しても良い。もちろん電着フォトレジストを使用しても良い。
【００２７】
次に、金属板表面を耐食性金属膜で覆う工程は、金属材料に電解めっき法にて金属板表面の露出部へ耐食性金属膜を所望の膜厚まで析出させる方法をとる。次に、開口パターン部のレジストを剥膜し、所望の開口パターン部を有する耐食性金属膜を形成する。
【００２８】
ここで、耐食性金属膜とは、後述するエッチングにて使用するエッチング液にて腐食しない材質であり、電解めっき・化学めっき等にて金属材料表面に形成できるものであるな
らば特に限定されるものではない。例えば、第２エッチングにてエッチング液として塩化第二鉄液を使用する場合、耐食性金属膜としては、Ｃｒ等が考えられる。
【００２９】
第１開孔部を形成する工程は、耐食性金属膜を侵食しないエッチング液にて、金属板に第１エッチング（ハーフエッチング）を施し第１開孔部を形成する。このとき、第１開孔部の幅は、サイドエッチングの進行により深さ方向と共に幅方向にも広がっていくため、耐食性金属膜に設けられた開口パターン部よりも幅広となり、耐食性金属膜は第１開孔部上面にて庇状となる。
【００３０】
ポジ型電着フォトレジストの塗布は、第１開孔部が形成された金属板に正又は負の電荷をかけながら、負又は正の電荷を有するポジ型電着フォトレジストの槽にデッピングを行い、ポジ型電着フォトレジストの層を形成する。これは、通常の液体フォトレジストを塗布する時には、開孔部にフォトレジスト液が溜まりやすく、均一な膜厚のフォトレジストを形成できない問題がある。またドライフイルムレジストは開孔部に密着しないという問題があるからである。
【００３１】
電着フォトレジストの膜厚は材料自体の誘電率と電着条件により制御できるが、成長しためっきがフォトレジスト上に乗り上げるのを防ぐため２μｍ以上の膜厚が好ましく、高精細パターンを形成するには１０μｍ以下の膜厚が好ましい。なお、電着フォトレジストとは、レジストが正又は負の電荷を有するため、異符号の電荷に吸着されるレジストをいう。
【００３２】
開口パターン部を有するレジスト膜の形成は、第１エッチングにより形成された第１開孔部表面、及び耐食性金属膜表面上に、均一な膜厚で形成されたポジ型電着フォトレジストに平行光を照射し全面露光後、現像することにより行われる。第１エッチングにより生じた耐食性金属膜の庇がフォトマスクの作用をして、露光されない第１開孔部側壁にのみ電着レジストが形成され、第１エッチングに使用した耐食性金属膜の開口パターン部と同様の形状を持つ電着レジストの開口パターン部が第１開孔部底部に形成される。
【００３３】
第２開孔部を形成する工程は、第１開孔部底部に第２エッチングを行い形成する。ここで使用するエッチング液は第１エッチングと同様なエッチング液で良い。第２エッチングでは、金属板表面のサイドエッチングを防ぎつつ、深度方向へ異方性のあるエッチングをして、高アスペクト比の貫通孔を形成させ、高アスペクト比かつ高精細な金属パターンを形成させる。
つまり、サイドエッチングの進行を防止して、選択的に深度方向へエッチングする異方性エッチングを行い、高アスペクト比を有する金属エッチング製品を形成することを可能にするものである。
【００３４】
また、請求項２に係わる発明は、前記請求項１における、３）に示す、・・・開口パターン部を有するレジスト膜を設ける工程と、４）に示す、・・・第２エッチングを行い第２開孔部を形成する工程、を繰り返すことによって、深度方向へアスペクト比を更に高い貫通孔に形成することを可能とするものである。
【００３５】
また、請求項３に係わる発明は、第２エッチング以降で、ポジ型電着レジストを使用する代わりに、ネガ型電着レジストを第１エッチングにより形成された第１開孔部表面及び耐食性金属膜表面に均一な膜厚で形成し、平行光にて全面露光後、現像して第１開孔部底部に、開口パターン部に対応したパターンを有するレジスト膜を設け、露出している第１開孔部内壁を電解めっき法により耐食性金属膜で覆った後、第１開孔部底部の、上記パターンを有するレジスト膜を除去するといった、セミアディティブ方法にて耐食性金属膜を第１開孔部側壁に形成する金属エッチング製品の製造方法である。
【００３６】
この製造方法は、請求項１に示す製造方法と同様の効果が得られ、更に、電着レジストの膜減りやピンホール等の影響で、設計以外の箇所がエッチングされる不良の発生を防ぐことが出来る。
また、請求項４に係わる発明は、第２エッチング以降を繰り返すことによって、深度方向へアスペクト比の更に高い貫通孔を形成することを可能とする金属エッチング製品の製造方法である。
【００３７】
さらに発明者等の実験では、フォトレジストの開口径１０μｍ以上の開口パターン部では、第１エッチングだけではフォトレジスト直下でのサイドエッチングが進行するため、エッチングファクターは最大でも２．６程度であった。
本発明による製造方法を用いた実験では、耐食性金属膜の開口径２６０μｍパターンで、第２エッチングによってエッチングファクター６．９を確認できた。
【００３８】
ここでエッチングファクター（以下ＥＦ）について説明すると、第１エッチングでハーフエッチングされる金属板の開孔寸法と該開孔部に掛かるフォトレジストの開口寸法との寸法差を半分にしたサイドエッチ量（以下ＳＥ）と、ハーフエッチングされた深さ寸法（以下ＥＤ）とで数式１に示すように規定される。
【００３９】
【数１】
2005336552.tif 000003
以下に実施例により本発明を詳細に説明する。実施例１には、金属板の両面からエッチングして、ほぼ垂直な貫通孔の作製方法を示している。また実施例２には、金属箔を非エッチング性の基板に貼り付けた金属箔の片側からエッチングして、高アスペクト比を有する金属配線パターンを形成することを示したが、両面付けの金属箔を両面同時にエッチングすることもできる。
実施例１と比較するための実施例３には、従来の一段エッチングによる金属板の両面からのエッチングを示した。実施例１と比較して分かるように、同じピッチでエッチングするには、板厚を半分以下にする必要がある。
【実施例１】
【００４０】
図１及び図２は、実施例１の製造方法の工程を説明する部分断面図である。
厚み５００μｍの鉄系の金属材料である４２材金属板（１１１）をアルカリ脱脂し、ポジ型フォトレジストのＰＭＥＲ  Ｐ−ＲＨ３００ＰＭ（東京応化工業（株）製）を膜厚１０μｍに両面コーティングした。次いで、ピッチ３５０×１０００μｍで２６０×８６０μｍスロットパターンが遮光されたフォトマスクを介して紫外線を露光し、アルカリ水溶液のスプレー現像で、フォトマスクと同寸法のポジ型フォトレジストパターン（１１２）を形成した（図１（１））。
【００４１】
次いで、電解めっき処理にてポジ型フォトレジストにて被覆されていない４２材金属板表面にＣｒ膜を５μｍ厚で形成した後（図１（２））、３ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、ポジ型フォトレジストパターンを剥膜し、開口パターン部を有する耐食性金属膜（Ｃｒ膜）（１４１）を設けた（図１（３））。
【００４２】
第１エッチングとして、塩化第二鉄エッチング液を５０℃、０．３ＭＰａにてＳＥが２０μｍ進行するまでスプレーエッチングし、第１開孔部（Ｋ１）を形成した（図１（４））。
【００４３】
次いで、負の電荷を有するポジ型電着フォトレジスト（１３１）のゾンネＥＤＵＶ  Ｐ−６００ＳＡ（関西ペイント（株）製）を金属板に正の電荷をかけながら膜厚８μｍコーティングした（図２（１））。次いで、平行光１５０ｍＪ／ｃｍ2 にて全面露光後、３５
℃、１ｗｔ％の炭酸ソーダ水溶液でスプレー現像し、開口パターン部を有するレジスト膜（１３１’）を設けた（図２（２））。
【００４４】
さらに、第２エッチングとして、塩化第二鉄エッチング液を５０℃、０．３ＭＰａにてスプレーエッチングし、第２開孔部（Ｋ２）を形成した（図２（３））。水洗後６０℃、３ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、開口パターン部を有するレジスト膜（１３１’）を剥膜して、片側でのＥＦが６．９で形成される板厚５００μｍ、３００×９００μmスロットパターンの貫通孔（１５１）が作製できた（図２（４））。
【実施例２】
【００４５】
図４及び図５は、実施例２の製造方法の工程を説明する部分断面図である。
厚み１８μｍの銅系の金属箔（３１１）を絶縁性のあるガラスエポキシ基板の両面から接着したガラスエポキシ基板（３１３）を、アルカリ脱脂し、ポジ型フォトレジストのＰＭＥＲ  Ｐ−ＲＨ３００ＰＭ（東京応化工業（株）製）を膜厚１０μｍに両面コーティングした。次いで、ライン／スペース＝２０／１０μmのスリットパターンが遮光されたフォトマスクを介して紫外線を露光し、アルカリ水溶液のスプレー現像で、フォトマスクと同寸法のポジ型フォトレジストパターン（３１２）を形成した（図４（１）、以下図は片面を省略）。
【００４６】
次いで、電解めっき処理にてポジ型フォトレジストにて被覆されていない銅系の金属箔（３１１）表面にＣｒ膜を５μｍ厚で形成した後（図４（２））、６０℃、３ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、ポジ型フォトレジストパターンを剥膜し、開口パターン部を有する耐食性金属膜（Ｃｒ膜）（３４１）を設けた（図４（３））。
【００４７】
第１エッチングとして、塩化第二鉄エッチング液を５０℃、０．３ＭＰａにてＳＥが２．５μｍ進行するまでスプレーエッチングし、第１開口部（Ｋ１）を形成した（図４（４））。
【００４８】
次いで、負の電荷を有するポジ型電着フォトレジスト（３３１）のゾンネＥＤＵＶ  Ｐ−６００ＳＡ（関西ペイント（株）製）を金属板表面に正の電荷をかけながら膜厚６μｍコーティングした（図５（１））。次いで、平行光にて１５０ｍＪ／ｃｍ2 全面露光し、１４０℃、１５ｍｉｎ熱処理後、３５℃、１ｗｔ％の炭酸ソーダ水溶液でスプレー現像し、開口パターン部を有する電着レジスト膜（３３１’）を設けた（図５（２））。
【００４９】
さらに、第２エッチングとして、塩化第二鉄エッチング液を５０℃、０．３ＭＰａにてスプレーエッチングし、第２開口部（Ｋ２）を形成した（図５（３））。水洗後６０℃、３ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、開口パターン部を有する電着レジスト膜（３３１’）を剥膜し、ＥＦが６．９で形成される垂直なアスペクト比を有する膜厚１８μｍ、ライン／スペース＝１５／１５μｍのスリットパターンの銅配線（３５１）を作成した（図５（４））。
【実施例３】
【００５０】
図３は、実施例１と比較のための実施例３の製造方法の工程を説明する部分断面図である。厚み２００μｍの鉄系の金属材料である４２材金属板（２１１）をアルカリ脱脂し、ポジ型フォトレジストのＰＭＥＲ  Ｐ−ＲＨ３００ＰＭ（東京応化工業（株）製）を膜厚１０μｍに両面コーティングした。次いで、ピッチ３５０×１０００μｍで２６０×８６０μｍスロットパターンが開孔されたフォトマスクを介して紫外線を露光し、アルカリ水溶液のスプレー現像で、フォトマスクと同寸法のポジ型フォトレジストパターン（２１２）を形成した（図３（１））。
【００５１】
第１エッチングとして、塩化第二鉄エッチング液を５０℃、０．３ＭＰａにてＳＥが２０μｍ進行するまでスプレーエッチングし（図３（２））、水洗後６０℃、３ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、ポジ型フォトレジストパターンを剥膜し、片側でのＥＦが２．６で形成される板厚２００μｍ、３００×９００μｍスロットパターンの貫通孔（２３１）が作製できた（図３（３））。
このように従来の製造方法では、板厚の薄いものしかできない。
【実施例４】
【００５２】
図６は、実施例２と比較のための実施例４の製造方法の工程を説明する部分断面図である。
厚み７μｍの銅系の金属箔（４１１）を絶縁性のあるガラスエポキシ基板の両面から接着したガラスエポキシ基板（４１３）を、アルカリ脱脂し、ポジ型フォトレジストのＰＭＥＲ  Ｐ−ＲＨ３００ＰＭ（東京応化工業（株）製）を膜厚１０μｍに両面コーティングした。次いで、ライン／スペース＝２０／１０μｍのスリットパターンが開口されたフォトマスクを介して紫外線を露光し、アルカリ水溶液のスプレー現像で、フォトマスクと同寸法のポジ型フォトレジストパターン（４１２）を形成した（図６（１）、以下片面を省略）。
【００５３】
第１エッチングとして、塩化第二鉄エッチング液を５０℃、０．３ＭＰａにてＳＥが２０μｍ進行するまでスプレーエッチングし（図６（２））、水洗後６０℃、３ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、ポジ型フォトレジストパターンを剥膜し、ＥＦが２．６で形成される板厚７μｍ、ライン／スペース＝１５／１５μｍのスリットパターンの銅配線が作製できた（図６（３））。
このように従来の製造方法では、板厚の薄いものしかできない。
【００５４】
上記の実施例１および実施例２では、一度だけポジ型電着フォトレジスト膜を用いた第２エッチングまでを示しているが、同様に何度でも繰り返すことができ、更に膜厚（板厚）の厚い金属材料にも展開できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】（１）〜（４）は、実施例１の製造方法の工程を説明する部分断面図である。
【図２】（１）〜（４）は、実施例１の製造方法の工程を説明する部分断面図である。
【図３】（１）〜（３）は、実施例３の製造方法の工程を説明する部分断面図である。
【図４】（１）〜（４）は、実施例２の製造方法の工程を説明する部分断面図である。
【図５】（１）〜（４）は、実施例２の製造方法の工程を説明する部分断面図である。
【図６】（１）〜（３）は、実施例４の製造方法の工程を説明する部分断面図である。
【図７】マスクの位置ズレが発生した場合、開孔部の断面形状がいびつになる説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１１、２１１、５１１・・・４２材金属板
１１２、２１２、３１２、４１２・・・ポジ型フォトレジストパターン
１３１、３３１・・・ポジ型電着フォトレジスト
１３１’・・・開口パターン部を有するレジスト膜
１４１、３４１・・・開口パターン部を有する耐食性金属膜（Ｃｒ膜）
１５１、２３１・・・スロットパターンの貫通孔
３１１、４１１・・・銅系の金属箔
３１３、４１３・・・ガラスエポキシ基板
３５１、４３１・・・スリットパターンの銅配線
５１３・・・開孔形状
５２２・・・一次エッチングによる開孔部の底部
５２５・・・電着レジスト
Ｋ１・・・第１開孔部
Ｋ２・・・第２開孔部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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